[사회과학] 소리의세계 - 공명에 대한 설명 그리고 공명의 원리와 그에 대한 예

소리의 세계 (공명에 대한 설명 그리고 공명의 원리와 그에 대한 예) 1. 공명(Resonance) 1) 공명 공명이란 특정 진동수에서 큰 진폭으로 진동하는 현상을 말한다. 이 때의 특정 진동수를 공명 진동수라고 하며, 공명 진동수에서는 작은 힘의 작용에도 큰 진폭 및 에너지를 전달할 수 있게 된다. 모든 물체는 각각의 고유한 진동수를 가지고 진동하며 이 때 물체의 진동수를 고유 진동수라고 한다. 물체는 여러 개의 고유 진동수를 가질 수 있으며 고유 진동수와 같은 진동수의 외력이 주기적으로 전달되어 진폭이 크게 증가하는 현상을 공명현상이라고 한다. (이 때의 진동수는 공명 진동수가 된다.) 공명은 역학, 음향학, 광학, 양자역학 등에서는 공명이라고 부르지만 전기적, 공학적인 진동계에서는 공진이라고 부른다. 공명현상의 조건이 갖춰진 상태에서 진동체가 서로 연결되어 있을 경우에는 두 진동체 사이에 에너지의 교환이 쉽게 이루어질 수 있다. 2) 공명의 이론 (1) 공명의 함수 공명은 역학에서의 단순조화운동 공식에 따라, 진동에 따른 진폭의 함수관계로 표현 될 수 있다. 1차원의 선형의 감쇄 진동 상황에서 고유진동수가 , 그때의 진폭의 제곱이 일 때, w의 진동수로 강제 진동을 이루는 상황에서, 진동에 따른 강도 은 w에 대해 다음과 같은 공식으로 나타낼 수 있다. 이 때 r값은 감쇠 진동에 대한 매개 변수로 공명의 선폭(line width)이 된다. *여기서 감쇠 진동이란 진동계에서 진폭이 시간과 더불어 줄어드는 현상을 말한다. (위 그림은 감쇠 진동을 그래프로 표현하였을 때이다.) 그리고 위 공식에서 공명 진동수는 정확한 고유진동수와 일치하지 않는다. (2) Q 인자 (Quality factor) Q 인자는 차원이 없는 인자로서 공진기의 감쇠정도를 나타내는 매개변수이다. 또한 Q 인자는 공진기의 고유 진동수에 대한 대역폭을 결정 짓고 …
Q 인자는 차원이 없는 인자로서 공진기의 감쇠정도… 2. 공명의 원리 1) 그네